ひょっこりノートは、Google Colab のノートブックを利用した Web上のワークシートです。
Google Colab のノートブックは、文章とプログラムを含み、word,excel を合わせた機能を持ちます。
GoogleColab では Python, R, Julia の3種類のプログラム言語を使用することができます。

[目的]

  • 授業の要点をGoogleColabで記録し試験対策に役立てる。
  • R や Python でシミュレーションを体験する。(本講義では R を使用します)

1 ノートブック作成.

1.1 方法1.

まず一般的な方法を紹介します。

  • Google Colaboratory へようこそをクリックし、「ノートブックを開く」をクリックします.
  • 画面上のツールバーからランタイムをクリックし、「ランタイムのタイプを変更」をクリック、R に変更して保存をクリックします。

1.2 方法2.

以下のリンクをクリックすると、言語をRに設定した新規ノートブックを作成できます。

https://colab.research.google.com/notebook#create=true&language=r

ノートブックはプログラムを書き入れるファイルと思って下さい。  

2 コードセル.

Colab ではセル単位でプログラムを実行できます。

画面左上の「+ コード」をクリックすると新しいコードセルが作成されます。
R スクリプトを書いて実行してみます。

x <- rnorm(10000)
hist(x)

セル内のスクリプトが実行されました。

このように Colab ではセルごとにスクリプトを書き、実行することができます。

セルの出力(実行結果)を消すには、セルの右上のボタンから「出力を消去」を選びます。

3 テキストセル.

画面左上の「+ テキスト」をクリックするとテキストセルが作成されます。
テキストセルは、プログラムではなく普通の文章を書くためのセルです。

テキストセルの編集時はセルが左右に分割されて表示されます。
左側がテキストを記入する場所で、右側にはテキストの表示結果が示されます。

  • Escキーを押すとテキストセルの編集状態を抜けます。
  • ダブルクリックで編集状態に戻ります。

3.1 マークダウン.

テキストセルの文章はマークダウン形式で書くことができます。
マークダウン形式を知らない人は、とりあえず次のルールを覚えておくと良いでしょう。

  • 改行には半角スペース2個を文末に入れる.
  • 文と文の間に空の行を入れると段落に分割される.
  • 文頭に#記号を付けるとその文は太字かつ大きいサイズで表示される.

3つめのルールについて、これは文章の見出しを作るために使う機能です。ちなみに、#が1つだと文字のサイズがとても大きいですが、#記号を2つとか3つ並べることもでき、その場合は#記号の数が多くなるほど文字のサイズが小さくなります。

3.2 装飾記号.

Markdownは、記号(#や*)を使ってテキストを装飾する軽量マークアップ言語です。
主な装飾は、見出し(#)、太字(**)、斜体(*)、箇条書き(-)、リンク([テキスト](url))など。
すべて半角で入力し、記号と文字の間にスペースを入れることで、構造化されたHTML文書に変換されます。

  • 箇条書き:文頭に - (ハイフンと半角スペース)を付ける.
  • B 太字:** アスタリスク二つで囲む.
  • I 斜体:* アスタリスク一つで囲む.
  • 番号付きリスト:文頭に「1.半角スペース」を付ける
  • インデント:文頭に < を付ける.
  • 横罫線:(-)ハイフン3つで区切り線.

3.3 表.

Markdownは、表を記述することもできます。
テキストセルに以下のスクリプトを入力(コピペ)すると、四分表が作成されます。

|  | 効果あり|効果なし|計|
| :-- | :--: | :----: | :----:| ---- | -------| ---- | 
| 新薬 | a |b| a+b ||  ||  
| ブラセポ | c | d|c+d|  ||  ||  
| 合計 |a+c |b+d|a+b+c+d  ||  ||  
|
効果あり 効果なし
新薬 a b a+b
ブラセポ c d c+d
合計 a+c b+d a+b+c+d

3.4 数式.

LaTeX(ラテフ)を用いて数式の記述もできます。
分散の式は次のようになります。

$V(X)=\dfrac{1}{n} \sum_1^n(x_i-m)^2$

   \(V(X)=\dfrac{1}{n} \sum_1^n(x_i-m)^2\).

$\displaystyle V(X)=\dfrac{1}{n} \sum_1^n(x_i-m)^2$

   \(\displaystyle V(X)=\dfrac{1}{n} \sum_{i=1}^n(x_i-m)^2\)

  • LaTeX(ラテフ)は、数式が非常に綺麗にレンダリングされるため、数式を多用する理数系・工学系の論文では必須とされています。
  • LaTeX を使ったhtml では、数式を右クリックすると、
    Show Math As > Tax Commands によって LaTeX スクリプトが表示されます。

4 セルの操作.

セルをクリックして選択状態にすると、そのセルの右上にいくつかのアイコンが表示されます。上矢印↑や下矢印↓をクリックするとそのセルの位置を上下に移動させることができます。

ところで、新しいセルを作成する際に先ほどは画面左上の「+ コード」「+ テキスト」ボタンを使いましたが、別の方法も可能です。

セルとセルの間で、かつ左右方向で中央付近にマウスカーソルを合わせると、そこに「コード」と「テキスト」のボタンが現れます。

そのボタンを押せば、その位置に新しいセルを作成することができます。

5 ノートブックの保存.

ノートブックを保存するには、画面左上の「ファイル」から「保存」を選びます。
すると、ノートブックは自分の Google アカウントの Google Drive に保存されます。

Ctrl + S(⌘ + S)というキーボードショートカットでも保存できます。

ノートブックの名前は画面上部のファイル名の箇所をクリックすると変更できます。

6 メリット.

  • テキストやレジメは長いですが、重要な部分だけピックアップしておくことで復習に便利です.
  • コードを変えて、自分でシミュレーションができます。